直流伺服电机网络控制系统时延特性的仿真研究

分析直流伺服电机网络控制系统中网络时延的分类和组成,利用基于MATLAB/Simulink的TrueTime仿真工具箱建立以直流伺服电机为被控对象的网络控制系统仿真模型,分析不同条件下网络时延对网络控制系统控制性能的影响。     

频率选择性衰落信道下的STBC调制识别技术

针对频率选择性衰落信道下空时分组码(Space Time Block Codes,STBC)信号的调制识别问题,改进了一种基于四阶时延矩的调制识别算法.研究的调制方式主要包括BPSK,QPSK,8PSK和16QAM四种典型调制星座,在单接收天线条件下,首先对STBC信号及频率选择性衰落信道进行建模,计算接收端STBC信号四阶时延矩的理论值;然后采用阈值检测方法,将四阶时延矩的估计值同理论值的阈值区间对比,从而自动判别出信号的调制方式.推导和仿真结果表明,上述算法不需要噪声、空时分组码类型等先验信息,在较低信噪比条件下,对四种调制方式也具有良好的识别性能,且对频偏、多普勒频移和时延的鲁棒性能好,计算量较低,具有较高的实用价值.     

基于备选投票机制的低时延PBFT改进研究

针对实用拜占庭容错算法PBFT共识时延高、视图切换效率低、动态性不足等问题,提出一种基于备选投票机制的低时延共识算法IPBFT。通过增设候补集合,使系统的共识节点能够支持动态增加和减少,同时优化视图切换协议,使算法能够在只有两个阶段的情况下完成共识过程,降低系统的通信开销。在此基础上,将算法的主节点选取方式改进为投票选举机制,在节点进行共识的过程中实现主节点的选举,从而减少视图切换所需的通信次数和时延。实验结果表明,IPBFT算法较原始PBET算法具有更低的共识时延和更高的吞吐量,并且能够较好地支持节点动态的加入或退出。     

基于稀疏重构的窄带弱信号时延估计算法

提出了一种基于稀疏重构的窄带弱信号时延估计算法.利用信号的互相关谱构造数据矩阵,然后建立时延参数的冗余字典,最后通过矩阵奇异值分解在信号子空间中利用正交匹配追踪算法得到高精度时延估计.理论分析和仿真实验验证了算法的正确性和有效性.相比于传统方法,该算法可将窄带弱信号时延估计精度提高约1倍.     

信道时延条件下的CoMP系统有限反馈比特分配

研究了非完全信道状态信息(CSI)条件下用户终端对基站的反馈比特数问题,在考虑有限反馈和信道时延的条件下,得出系统速率损失近似上界与反馈比特数的关系表达式,基于该表达式提出一种新的反馈比特分配方案。该方案通过对系统速率损失近似上界求导处理,得到使得速率损失近似上界达到最小的最佳反馈比特数。该方案可以有效地降低有限反馈对系统速率的影响,系统速率比传统的比特均分算法高,复杂度比穷举法低。     

LTE-A系统中基于资源利用率的时延优先调度算法

针对现有LTE系统中调度算法在吞吐量、公平性及丢包率性能指标上难以取得性能平衡的问题,提出一种改进算法,在考虑用户时延的前提下还考虑了用户对资源块(RB)的利用率,从实际获得速率的角度来更精确描述用户对资源的利用能力,更加合理地分配资源.仿真结果表明,该算法的丢包率性能有很大改进,同时在吞吐量、公平性方面也有着较好表现,实现了良好的综合性能,能够更好地满足用户的QoS需求.     

高速移动环境下无线信道模型的性能

针对移动网络在高铁通讯时存在接收信号不稳定问题,开展了多普勒效应及多径时延对正弦波叠加(Sum-of-Sinusoid,SOS)模型、XIAO模型(Jakes仿真器)和LIU Qian模型的影响研究.分析了3种模型的信噪比、相关性以及处理信号衰减的程度,结果表明,在多普勒效应及多径时延的环境下,SOS模型的算法复杂度最低,LIU Qian模型反之,而传递函数相关性最佳,XIAO模型对接入信号的衰落程度最小;在保证传输效率、信道容量足够的前提下,LIU Qian模型中接收信号的失真程度较小,更适宜作为高速移动环境下无线信道的研究模型.     

适用于GEO卫星通信的单层重传机制

基于GEO卫星通信信道特性,分析现有LTE重传机制适应性改造所面临的问题,提出一种单层重传机制。该机制结合卫星链路时延大、信道质量较好的特点,去掉RLC层ARQ机制设计,并利用单层重传机制的通道数与RTD的相关性,通过扩展通道数及减少最大传输次数,提高现有重传机制对GEO卫星大时延信道特性的适应性。仿真结果表明,该重传机制能确保数据可靠性传输,缓解反馈信息带来的时延问题,提高系统吞吐量。     

水下无线传感器网络自适应转发协议

针对水下传感器网络延时长、网络拓扑动态变化的问题,提出一种三维水下无线传感器网络自适应转发协议AFP(adaptive forwarding protocol)。AFP采用自适应方法获得转发概率与转发区域,让转发区域内与上一跳转发节点距离相对远,且与上一跳节点与目的节点的矢量方向相对近的节点以高概率转发分组,从而减少了转播冗余和冲突,提高了转播效率。应用NS-2仿真软件对协议的性能进行仿真,仿真结果表明:与VBF协议相比,AFP提高了分组投递率、减少了端对端延迟,证明了AFP在水下无线传感器网络环境下工作的可行性和有效性。     

一种改进的非结构化P2P网络洪泛搜索机制

非结构化P2P网络使用基于洪泛的查询算法来进行资源搜索。然而,这种搜索机制随着网络节点的增多,网络规模的增大,将产生大量的冗余查询消息,会导致网络流量急剧增加,引起网络拥塞。提出了一种基于转发区间的洪泛搜索机制FIFSM(forwarding interval based flooding search mechanism),通过为消息分配不相交的转发区间,使其沿着一棵生成树的结构传播,消除了消息环路,从而避免冗余消息的产生。FIFSM机制采用高效的网络维护策略,能够在动态环境下以较低的开销保证网络的稳定性。实验结果表明,FIFSM机制能够降低洪泛开销,保证资源搜索的高成功率和低延迟,是一种有效的非结构化P2P网络资源搜索机制。